数字式低频函数信号发生器的设计

论文摘要

信号发生器是科研及工程实践中最重要的仪器之一,以往多用硬件组成,系统结构比较复杂,可维护性和可操作性不佳。随着计算机技术的发展,信号发生器的设计制作越来越多的是用计算机技术,种类繁多,价格、性能差异很大。本文研究了一种信号发生器的设计和实现方法。该信号发生器主要采用AT89C51、MAX038、TLC5618等芯片进行设计,MAX038是一个高集成度的精密压控振荡器,它可以产生频率可控制的锯齿波、三角波、正弦波及TTL方波等多种信号,同时MAX038可以通过控制电压来控制输出波形的占空比,对于压控振荡器的控制电压及占空比控制电压我们采用TLC5618D/A转换器进行控制,为了准确实现给定的输出频率,我们采用74HC393与AT89C51内部计数器相结合,对输出频率实行精确测量与闭环反馈控制。为实现输出波形的幅值调节及直流分量调节,我们在输出级采用程控增益放大器AD603与高速运算放大器AD811作为输出级,实现50Ω阻抗的输出特性。整机控制AT89C51作为控制核心,实现全数字化输入,输出的波形频率、幅值等信息在LCD上直观显示。该信号发生器整体上采用常用器件进行设计。具有结构简单、成本低等特点,具有较高的实用价值。实践证明系统原理和硬件设计是成功的。

论文目录

• 内容提要
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 信号发生器的发展前景
• 1.3 信号发生器的分类
• 1.4 信号发生器的设计方法
• 1.5 设计任务及主要技术指标
• 第2章 函数发生器的结构与硬件设计
• 2.1 压控振荡器电路的设计
• 2.1.1 MAX038 振荡器原理与参数计算
• 2.1.2 MAX038 外围及接口电路的设计
• 2.2 输出放大器的设计
• 2.2.1 程控增益放大器AD603 特性
• 2.2.2 高速运算放大器AD811 输出级电路设计
• 2.3 控制电路的设计
• 2.3.1 数模转换器TLC5618 外特性说明
• 2.3.2 TLC5618 时序及与单片机接口电路设计
• 第3章 单片机最小系统及电源电路的设计
• 3.1 AT89C51 单片机特性介绍
• 3.2 LCD 液晶显示特性及接口电路设计
• 3.3 矩阵键盘原理及接口电路设计
• 3.4 供电电源电路的设计
• 3.4.1 串联型线性稳压电源
• 3.4.2 78XX 集成稳压电路的设计
• 第4章 函数发生器的功能及软件设计
• 4.1 系统主程序流程框图
• 4.2 各单元驱动程序流程设计
• 第5章 结 论
• 参考文献
• 附录 电路图
• 致谢
• 摘要
• ABSTRACT